package udp;

import java.io.IOException;
import java.net.BindException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

/**
 * 基于UDP的回显服务器
 */
public class UDPEchoServer {
    // 声明一个提供UDP服务的对象
    // UDP套接字，用于发送和接收数据包
    private DatagramSocket socket;

    // 通过构造方法指定服务器的端口号
    public UDPEchoServer(int port) throws SocketException {
        // 校验端口号
        if (port < 1024 || port > 65535) {
            throw new BindException("端口号必须在1025 ~ 65535 之间.");
        }
        // 初始化UDP服务端对象，创建绑定到指定端口的UDP套接字
        this.socket = new DatagramSocket(port);
    }

    /**
     * 处理用户请求
     * 使用start()方法启动服务器
     */
    public void start() throws IOException {
        System.out.println("服务器已启动.");

        // 循环处理用户请求，持续处理客户端请求
        // 一个服务器，运行过程中，要做的事情主要是三个核心环节
        // 第一步. 读取请求，并解析
        // 第二步. 根据请求，计算出响应
        // 第三步. 把响应写回给客户端
        while (true) {
            //第一步

            // 1. 使用DatagramPacket来接收用户发来的数据
            // 创建接收数据包。new byte[1024]: 数据缓冲区，用于存储接收到的数据。1024: 缓冲区大小。
            DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
            // 2. 接收数据，阻塞等待接收数据包
            socket.receive(requestPacket);
            // 3. 解析接收到的数据
            // requestPacket.getData(): 获取数据字节数组。0: 起始偏移量。
            // requestPacket.getLength(): 实际接收的数据长度。"UTF-8": 字符编码格式
            // 这样的转字符串的前提是, 后续客户端发的数据就是⼀个⽂本的字符串
            String request = new String(requestPacket.getData(), 0,
                    requestPacket.getLength(), "UTF-8");

            // 第二步

            // 4. 通过请求计算响应
            String response = process(request);

            // 第三步
            // 此时需要告知⽹卡, 要发的内容是啥, 要发给谁
            // 5. 使用DatagramPacket封装响应的数据
            // 创建响应数据包
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(
                    response.getBytes(StandardCharsets.UTF_8),// 响应数据字节数组
                    0,// 偏移量
                    response.getBytes().length,// 数据长度
                    requestPacket.getSocketAddress());// 客户端地址和端口
            // 6. 发送响应数据包
            socket.send(responsePacket);
            // 7. 打印日志
            System.out.printf("[%s:%d] request = %s, response = %s\n",
                    requestPacket.getAddress().toString(), // 客户端IP地址
                    requestPacket.getPort(), // 客户端端口号
                    request, // 请求内容
                    response);// 响应内容
        }

    }

    // 计算响应的方法。由于是回显程序, 响应内容和请求完全⼀样
    protected String process(String request) {
        return request;// 简单回显，直接返回接收到的请求
    }

    // main()方法 - 程序入口
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        UDPEchoServer server = new UDPEchoServer(8888);// 创建服务器实例，监听8888端口
        server.start();// 启动服务器
    }
}